미끄럼 베어링 PV 계산기
반경 하중, 내경, 길이, 운동 형태를 입력하십시오. 계산기가 면압 p, 미끄럼 속도 v, 그 곱인 PV 값을 구하고, 선택한 부싱 소재의 공표 한계값과 각각 비교하므로 그 소재가 운전 조건에 맞는지 한눈에 확인할 수 있습니다.
미끄럼 베어링을 결정하는 수치는 세 가지입니다. 면압(하중 ÷ 투영 면적), 내경 표면의 미끄럼 속도, 그리고 둘의 곱인 PV 값입니다. PV 값은 베어링이 방출해야 하는 마찰열의 척도입니다. 모든 부싱 소재는 각 항목의 한계값을 공표하며, 세 값이 모두 선택한 소재의 한계 안에 있고 충격·정렬 불량·이물질에 대한 여유가 있으면 설계가 성립합니다.
계산 공식
면압: p = F / (d × L), 단위 N/mm²(= MPa). F는 반경 하중(N), d는 내경, L은 하중 지지 길이(mm)입니다. 회전 운동의 미끄럼 속도: v = π × d × n / 60,000 (m/s), n은 rpm입니다. 전체 각도 θ로 분당 f 사이클(1사이클 = 왕복) 요동하는 경우: v = 2 × (θ / 360) × π × d × f / 60,000. 스트로크 s(mm)로 분당 f 스트로크의 직선 운동: v = 2 × s × f / 60,000. PV 값은 p × v이며 단위는 N/mm²·m/s입니다.
인치 단위로 입력하면 계산기가 먼저 N과 mm로 환산하고 psi와 ft/min을 함께 표시합니다. 1 N/mm² = 145 psi, 1 m/s = 196.85 ft/min, 1 N/mm²·m/s ≈ 28,550 psi·ft/min.
결과 읽는 방법
p, v, PV 값은 각각 선택한 소재와 윤활 조건에 대해 공표된 한계값과 비교되며, 표시되는 이용률은 세 비율 중 가장 높은 값입니다. 80% 미만이면 여유 있는 설계입니다. 80~100%는 하중이 일정하고 샤프트가 규격대로이며 온도가 적당할 때 성립합니다. 100%를 넘으면 다른 소재, 더 긴 부싱, 더 큰 내경 또는 더 나은 윤활이 필요합니다. 속도를 0으로 입력하면, 소재가 정하중 정격을 공표한 경우 하중을 그 정격과 비교합니다.
한계값은 각각 별개로 공표된 값이며 하나의 보증 운전점이 아닙니다. 또한 각 제품 페이지에 기술된 샤프트, 끼워맞춤, 정렬, 환경 조건을 전제로 합니다. 주조 청동과 열처리 강은 PV 값을 공표하지 않으므로 계산기는 p와 v만 검토합니다.
요동 운동과 간헐 운동
피벗 부싱은 천천히 움직이고 평균 미끄럼 속도가 낮아서 PV 값이 한계가 되는 경우는 드물고, 면압이 한계가 됩니다. 그러나 요동은 평균 속도가 시사하는 것보다 베어링에 더 가혹합니다. 방향이 바뀔 때마다 유막이 끊어지고, 내경의 같은 구간이 매 사이클 하중을 받기 때문입니다. 정하중 정격이 아니라 요동 또는 동하중 정격(PTFE·POM 복합 60 N/mm², 권취형 청동 40 N/mm²)을 적용하시고, 아주 작은 각도로 고빈도 요동하는 경우(프레팅)에는 검토를 요청해 주십시오.
계산기가 하지 않는 것
마모 수명, 온도 상승, 이물질·정렬 불량·충격의 영향은 추정하지 않습니다. 이것들은 전체 적용 조건이 있어야 판단할 수 있습니다. 하우징 끼워맞춤 설계(압입 계산기 이용)나 두 베어링 간 하중 분배(하중 계산기 이용)도 하지 않습니다. 결과로 소재 후보를 좁힌 뒤 수치와 함께 운전 조건을 보내주시면 당사 엔지니어가 소재와 규격을 확정해 드립니다.
자주 묻는 질문
미끄럼 베어링의 PV 값이란 무엇입니까?
면압 p(N/mm²)와 미끄럼 속도 v(m/s)의 곱입니다. 베어링 면적당 발생하는 마찰열에 비례하며, 무윤활 및 경계 윤활 부싱의 일반적인 한계 기준입니다.
적정 PV 값은 얼마입니까?
소재에 따라 다릅니다. PTFE 복합 무윤활은 장기 약 1.8 N/mm²·m/s, 그리스 윤활 바이메탈과 권취형 청동은 2.8, 오일 윤활 바이메탈은 10, 오일 윤활 POM 복합은 22, 흑연 청동 무윤활은 1.65입니다. 여유 있는 설계를 위해 한계의 80% 이하로 유지하십시오.
요동하는 부싱의 미끄럼 속도는 어떻게 계산합니까?
1사이클에 휩쓰는 회전 비율(각도 / 360, 왕복이므로 2배)에 내경 원주 π × d와 분당 사이클 수를 곱한 뒤 60,000으로 나누면 m/s가 됩니다.
정하중 한계와 동하중 한계가 다른 이유는 무엇입니까?
정지 하중은 베어링층이 변형되지 않게 받아 내기만 하면 되지만, 움직이는 하중은 열과 마모까지 발생시킵니다. 그래서 소재마다 정하중 정격은 높게(복합 부싱 250 N/mm², 주조 청동 45), 운동 시 정격은 낮게 공표합니다.
스러스트 와셔에도 이 계산기를 쓸 수 있습니까?
가능합니다. 환형 접촉면 면적을 d × L로 입력하고(곱이 접촉면 면적과 같기만 하면 어떤 d와 L이든 됩니다), 미끄럼 속도는 평균 직경에서의 값을 넣으십시오. 소재 한계값은 같습니다.